Luận Văn Biện pháp thỏa đáng bảo mật vô tuyến với FPGA và ASIC

TÊN ĐỀ TÀI: Biện pháp thỏa đáng bảo mật vô tuyến với FPGA và ASIC

LỜI NÓI ĐẦU
Thông tin di động ngày nay đã trở thành một ngành công nghiệp viễn thông phát triển nhanh và mang lại nhiều lợi nhuận nhất cho nhiều nhà khai thác. Sự phát triển của thị trường viễn thông di động đã thúc đẩy mạnh mẽ việc nghiên cứu và triển khai các hệ thống thông tin di động mới trong tương lai. Các dịch vụ do mạng thông tin di động cũng ngày càng phong phú hơn, ngoài các dịch vụ thoại truyền thống, hệ thống thông tin di động hiện đại còn cung cấp thêm nhiều loại hình dịch vụ số liệu khác với tốc độ cao.
Bên cạnh đó, vấn đề lớn nhất của các hệ thống truyền thông vô tuyến và di động là đảm bảo tính bảo mật các thông tin của người sử dụng. Kiến trúcmạng thông tin di động, vì thế, ngoài các thành phần nhằm thực hiện truyền thông tin người dùng còn yêu cầu thêm các thành phần khác để bảo mật các thông tin đó. Do đó, các nhiều thuật toán bảo mật ra đời, thay thế nhau nhằm đảm bảo tốt hơn nữa tính an toàn của thông tin, cả trên giao diện vô tuyến cũng như bảo mật từ đầu cuối tới đầu cuối và cho tới nay, đây vẫn là một đề tài thú vị thu hút nhiều sự quan tâm của các nhà nghiên cứu.
Trong đồ án tốt nghiệp này, ngoài tập trung phân tích các thuật toán bảo mật, mã hóa khác nhau, còn trình bày về kiến trúc bảo mật trong các mạng thông tin di động thế hệ Hai cũng như thế hệ Ba. Ngoài ra, đồ án còn giới thiệu và phân tích công nghệ thực tế để thực hiện các thuật toán này trong hệ thống. Nội dung đồ án bao gồm bốn chương:
Chương I : Giới thiệu chung về bảo mật vô tuyến.
Chương này phân tích những thách thức chung mà các hệ thống thông tin vô tuyến gặp phải cũng như giải pháp cho từng vấn đề đó. Trong chương này cũng sẽ trình bày những khái niệm cơ bản về mã hóa, các thuật toán mật mã hóa cũng như đánh giá và nhận xét các thuật toán này.
Chương II : kiến trúc bảo mật mạng GSM
Chương II trình bày chi tiết kiến trúc bảo mật của mạng thông tin di động GSM cũng như phân tích mạng GSM dưới góc độ bảo mật. Ngoài ra, chương này còn giới thiệu giải pháp bảo mật từ đầu cuối tới đầu cuối theo yêu cầu của người sử dụng. Vấn đề bảo mật trong mạng GPRS, mạng trung gian của GSM để tiến lên 3G cũng sẽ được đề cập đến trong phần cuối chương này.
Chương III : kiến trúc bảo mật mạng W-CDMA
Chương này trình bày về cấu trúc mạng và xem xét kiến trúc bảo mật của mạng W-CDMA. Ngoài các thủ tục bảo mật và nhận thực, chương này còn tập trung phân tích cấu trúc thuật toán KASUMI, thuật toán nền tảng trong kiến trúc bảo mật của mạng W-CDMA.
Chương IV : Ứng dụng FPGA trong bảo mật vô tuyến
Chương này tập trung vào vấn đề thiết kế một hệ thống bảo mật trong toàn bộ ứng dụng chung. Ngoài phân tích mối quan hệ giữa các tham số trong khi thiết kế một hệ thống bảo mật. chương này còn giới thiệu công nghệ FPGA, công nghệ phổ biến nhất đang sử dụng để thực hiện các thuật toán mã hóa. Phần cuối chương trình bày thiết kế chi tiết thuật toán KASUMI để có thể cài đặt trên FPGA.
Do hạn chế về thời gian cũng như khả năng nghiên cứu, đồ án này không tránh khỏi thiếu sót, em rất mong nhận được sự góp ý của các thầy cô, các bạn sinh viên để nội dung của đề tài này được hoàn thiện hơn nữa.

NỘI DUNG ĐỒ ÁN :
Phần I: Giới thiệu chung
- Giới thiệu chung về bảo mật vô tuyến
- Các thuật toán mã hóa và nhận thực
- Thuật toán quản lý khóa mã
Phần II: kiến trúc bảo mật mạng GSM và W-CDMA
- kiến trúc chung mạng thông tin di động
- Các thuật toán bảo mật và nhận thực trong thông tin di động
Phần III: Ứng dụng FPGA trong bảo mật vô tuyến
- Giới thiệu chung về cấu trúc FPGA
- Phân tích thiết kế thuật toán KASUMI cài đặt trên FPGA


MỤC LỤC
DANH MỤC HÌNH VẼ II
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT IV
LỜI NÓI ĐẦU VII
CHƯƠNG 1 1
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BẢO MẬT VÔ TUYẾN 1
Chương II 28
KIẾN TRÚC BẢO MẬT MẠNG GSM 28
CHƯƠNG III 59
KIẾN TRÚC BẢO MẬT MẠNG W-CDMA 59
Chương IV 79
ỨNG DỤNG FPGA TRONG BẢO MẬT VÔ TUYẾN 79
KẾT LUẬN 97

97
TÀI LIỆU THAM KHẢO 98